Вы читаете это с экрана. Популярность электронных текстов стабильно растет, особенно в новостной повестке. Если говорить о книгах, то последние опросы показывают, что большинство россиян предпочитают их читать в бумажном виде, а не в электронном, около 54 процентов против 30. Споры о том, сумеет ли заменить электронный носитель шелест переворачиваемых страниц остаются популярными, но история показывает, как со временем люди переходили к более удобным и совершенным носителям письменной информации.

Египетские корни

Английское слово «the paper», французское «papier», испанское «papel», или чешское «papir» – общий корень относится к материалу, на котором хранили и передавали письменную информацию задолго до нашей эры – папирусу. Его использовали в Древнем Египте как минимум за три тысячелетия до нашей эры, а позже материал стал популярен во всем античном мире.

Папирус – это растение из семейства осоковых, под другим названием он известен как бумажный тростник. Стебли толщиной около 7 сантиметров в высоту достигают 4-5 метров. Как именно древние египтяне делали писчий материал из растения неизвестно – письменных или визуальных описаний технического процесса или не было, или не сохранилось. Один из источников информации о производстве – книга древнеримского писателя Плиния Старшего «Естественная история». И та написана только в начале нашей эры: с начала производства папирусных свитков до ее написания прошли тысячи лет. Однако в ней есть упоминание процесса, его перевод приводит советский историк Владимир Борухович в работе «В мире античных свитков».

Папирус

Папирус

Фото:  123rf.com

«Вообще, вся харта изготовляется на влажном столе, смоченном нильской водой. Мутная нильская вода усиливает клеящие свойства. Вначале кладётся нижняя схида, во всю длину будущего листа папируса; выдающиеся концы обрезаются. Затем поверх неё кладётся перпендикулярная ей, чем и создаётся «решётка». Прессуется вся харта при помощи пресса, затем харта отбивается молотом и промазывается клеем: сморщенная, она вновь растягивается и выравнивается молотом. Полученные листы высушиваются на солнце и соединяются между собой так, что лучшие листы склеиваются с подобными им. Качество листов ухудшается по мере приближения к концу всей скапы. В скапу соединяются всегда не более 20 листов».

Материал, идентичный древнему папирусу, удалось произвести позже, найдя решение экспериментальным путем. Для начала свежесрезанные стебли папируса замачивали в воде и удаляли зеленую кожуру. Мягкую сердцевину нарезали полосами и раскладывали их на столе вплотную друг к другу, сверху – второй слой, перпендикулярно первому. Два слоя под грузом склеиваются вместе, за счет липкой субстанции самого растения. После готовый лист сушится, разравнивается и сглаживается. Такой процесс позволял делать материал, который через тысячи лет находят археологи: древнейший папирус с текстом датируют 1991—1783 годами до нашей эры.

Пергамент

Пергамент

Фото: maxbooks.ru

Альтернативу папирусу придумали за 150 лет до нашей эры. Тонко выделанные, очищенные и разглаженные шкуры животных назвали пергаментом по названию города Пергам. Более дорогое производство компенсировалось повышенной прочностью. Кроме того, именно с появлением пергамента появились книги в известном сегодня виде – листы выделанной кожи проще было складывать, чем сворачивать в свитки, как это делали с папирусом. Около XII века и пергамент, и папирус были вытеснены во всем мире более дешевой бумагой, которая к тому моменту прошла больше чем тысячелетнее развитие.

 

 

 

 

Первые листы

Изобретение бумаги относят к 105 году нашей эры. Тогда китайский сановник Цай Лунь усовершенствовал процессы производства бумагоподобных материалов и получил прочные листы писчего материала. Именно Цай Лунь сформировал листы с помощью осаждения тонких волокон, разбавленных водой: он использовал древесную золу, пеньку, волокна тутового дерева и старые тряпки. Полученную смесь он выложил для просушки на бамбуковую рамку, а потом разгладил материал камнями.

Позднее для повышения прочности и качества в бумагу начали добавлять клей и натуральные красители. В IV веке в сырье начали добавлять побеги бамбука или тростника, массу промывали и варили с добавлением извести и золы, равномерно распределяли на сетках для просушки, чтобы получать ровные и гладкие листы. Технологию изготовления бумаги Китай хранил в секрете до 600-х годов нашей эры. Тогда способ ее изготовления стал известен в Японии, а позже арабы открыли производство в Багдаде, захватив в плен китайских бумажных мастеров после победы в Таласской битве.

Производство бумаги в Древнем Китае

Производство бумаги в Древнем Китае

Фото: europapier.ru

Бумагоделательная машина

Бумагоделательная машина

Фото: europapier.ru

 

 

 

 

 

Технология производства бумаги постепенно стала известна во всем мире, где ее совершенствовали и удешевляли. Важным этапом развития бумажной отрасли стало изобретение ролла – машины, которая измельчала, перетирала и перемешивала с водой сырье. Таким образом получалась качественная бумажная масса из маленьких волокон, получать которую стало значительно быстрее. Часто для производства бумаги использовали водяные мельницы: колесо приводило в движение вал, который измельчал сырье. Это было началом процесса автоматизации изготовления бумаги.

С появлением бумагоделательной машины в 1799 году ручной отлив листов прекратился, что значительно увеличило скорость производства материала. Аппараты постоянно совершенствовались: первые машины только формировали листы, но сушить их приходилось на воздухе. Позже все этапы производства автоматизировали.

Современные технологии

Ежегодно мировые производители выпускают до 400 миллионов тонн бумаги и картона. И до сих пор аппараты, которые выпускают листы, постоянно совершенствуются.

Новые технологии патентуют для сушки листов. Один из методов – технология импульсной сушки бумаги. Один из валов пресса, через который проходит лист, нагревается до температуры около 400 градусов, и меньше чем за секунду испаряется большая часть влаги. Для производства туалетной бумаги и бумажных полотенец не подходит традиционная сушка методом прессования – при отжиме бумага становится прочнее и плотнее, но снижаются впитывающие свойства и мягкость. Чтобы решить эту задачу была разработана технология сквозной сушки горячим воздухом. Воздух, нагретый свыше 350°C, продувается через бумажное полотно, которое зафиксировано на гофрированной сетке.

Для пропитки бумаги используют десятки химических реагентов. Большинство из них используют, чтобы увеличить прочность бумаги, сделать ее более гладкой и белой. Современный рынок предлагает сорта материала для абсолютно разных целей, в зависимости от необходимого качества и дальнейшего применения. В большинстве случаев примеси добавляют в бумагу на стадии производства сырьевой массы. Для этого применяют водоотталкивающие пропитки, процесс называют гидрофобизацией бумаги, а основное вещество – это канифоль, которую получают из смолы хвойных деревьев.

«Бумажный» экран

Вы читаете это с экрана телефона или компьютера. Один из основных недостатков такого чтения – быстро разряжающийся аккумулятор устройства. Относительно новую технологию e-ink используют в электронных книгах, которые тратят энергию в десятки раз экономнее.

Принцип технологии основан на явлении электрофореза: если поместить гель или жидкость между электродами, заряженные частицы, находящиеся в геле, «поползут» к противоположному электроду. В электронной бумаге пикселю соответствует маленькая капсула с черными или белыми заряженными частицами. Манипулируя с зарядом электродов, можно управлять их движением: например, заставлять черные частицы подняться к тому концу капсулы, которая обращена к глазам пользователя. Таким образом, энергия в электронных книгах тратится только на «перелистывание» страниц.

 

Фото на главной странице: kirov.online и 123rf.com

По материалам из открытых источников